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Evénements de l'IMEP-LAHC
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Soutenance de thèse Virginie BROUZET

Publié le 1 décembre 2015
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Soutenance 16 décembre 2015 | Plan d'accès
Soutenance de Virginie BROUZET  pour une thèse de DOCTORAT de l'Université de Grenoble, spécialité NANO ELECTRONIQUE ET NANO TECHNOLOGIES,  intitulée :
Amphithéatre M001-Grenoble INP - Phelma
3 Parvis Louis Néel - CS 50257
38016 Grenoble Cedex 01

" Réalisation et étude des propriétés électriques d'un transistor à effet tunnel 'TFET' à nanofil Si/SiGe horizontal et vertical à grille enrobante "

Virginie BROUZET

Virginie BROUZET

Mercredi 16 Décembre 2015 à 14h

Résumé de thèse :
La demande d’objets connectés dans notre société est très importante, au vu du marché florissant des smartphones. Ces nouveaux objets technologiques ont pour avantage de regrouper plusieurs fonctions en un seul objet ultra compact. Cette diversité est possible grâce à l’avènement des systèmessurpuce (SoC, SystemonChip) et à la miniaturisation extrême des composants. Les SoC s’intègrent dans l’approche « More than Moore » et demande une superficie importante des puces. Celleci peut être réduite par l’utilisation d’une autre approche appelée « More Moore » qui fut largement utilisée ces dernières années pour miniaturiser la taille des transistors.
Cependant cette approche tend vers ses limites physiques puisque la réduction drastique de la taille des MOSFETs «Metal Oxide Semicondutor Field Effect Transistor» ne pourra pas être poursuivie à long terme. En outre, les transistors de taille réduite présentent des effets parasites, liés aux effets de canaux courts et à une mauvaise
dissipation de la chaleur dégagée lors du fonctionnement des MOSFETs miniaturisés. Les effets de canaux courts peuvent être minimisés grâce à de nouvelles architectures, telles que l’utilisation de nanofils, qui permettent d’obtenir une grille totalement enrobante du canal. Mais le problème de la puissance de consommation reste un frein
Service des études doctorales pour le passage au prochain noeud technologique et pour l’augmentation des fonctions dans les appareils nomades.
En effet, la puissance de consommation des MOSFETs ne fait qu’augmenter à chaque nouvelle génération, ce qui est en partie dû à l’accroissement des pertes énergétiques induites par la puissance statique de ces transistors.
Pour diminuer celleci,la communauté scientifique a proposée plusieurs solutions, dont une des plus prometteuses est le transistor à effet tunnel (TFET). Car ce dispositif est peu sensible aux effets de canaux courts, et il peut fonctionner à de faibles tensions de drain et avoir un inverse de pente sous le seuil inférieur à 60mV/dec. L’objectif
de la thèse est donc de fabriquer et de caractériser des transistors à effet tunnel à base de nanofil unique en silicium et silicium germanium. Nous présenterons la croissance et l’intégration des nanofils pin en TFET. Puis nous avons étudié l’influence de certains paramètres sur les performances de ces transistors, et en particulier, l’effet du niveau de dopage de la source et du contrôle électrostatique de la grille sera discuté. Ensuite,
l’augmentation des performances des TFETs sera montrée grâce à l’utilisation de semiconducteur à petit gap. En effet, nous insérons du germanium dans la matrice de silicium pour en diminuer le gap et garder un matériau compatible avec les techniques de fabrication de l’industrie de la microélectronique. Un modèle de simulation du
courant tunnel bande à bande a été réalisé, se basant sur le modèle de Klaassen. Les mesures électriques des dispositifs seront comparées aux résultats obtenus par la simulation, afin d’extraire le paramètre B de la transition tunnel pour chacun des matériaux utilisés. Enfin nous présenterons les améliorations possibles des performances par une intégration verticale des nanofils.

Membres du jury :
Gérard GHIBAUDO : Directeur de thèse
Bassem SALEM : Co-Directeur de thèse
Costin ANGHEL:  Rapporteur
Abdelkader SOUIFI : Rapporteur
Thierry BARON: Examinateur
JeanLuc AUTRAN:  Examinateur

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Partenaires

Thèse préparée dans le laboratoire UMR 5129 LTM (Laboratoire des Technologies de la Microélectronique ), sous la direction de Gérard GHIBAUDO, directeur de thèse et Bassem SALEM CoDirecteur.

mise à jour le 1 décembre 2015

anglais
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